蓄电池板栅连铸系统夹送机设计与实现论文_胡思亮

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摘要:本文以理论力学作为参考依据,对夹送机的设计进行各方面分析以及计算。为了进一步使缝隙宽度达到设计需求,采取轴承和弹簧结合的方式,从而使缝隙宽度更标准化。达到设计要求。采用齿轮连杆机构实现对动力的传送,相比较与其他传送设施,不仅操作更简单,而且整体运行更加平衡,进一步保证施工质量的同时,能够提升施工效率。

关键词:蓄电池;板栅连铸系统;夹送机设计

蓄电池板栅连铸连轧技术的应用,在生产效率上远超过重力铸造的生产效率,更推动了板栅制造技术的发展,并成为目前世界上最先进的技术之一。它的模具主要由两部分构成,分别为动模和定模,当连铸机处于工作状态时,动模开始随着连铸机的工作而旋转,而定模内铅液在动模的旋转下开始持续浇筑,最终直至浇筑完成。

1夹送机构

决定连铸机能否正常工作的关键因素就是夹送机构,它主要用于产生张力,以保证板栅能够顺利脱模。除此之外,又因为橡胶这种材质本身就容易发生变形,所以在夹送过程中难免会对板栅外形造成影响,使其出现变形,为了避免这种现象发生,可以对铸造过程中产生的毛刺进行处理,避免因为毛刺的出现而对板栅造成进一步破坏。夹送机构的主要组成部分如图1所示:

2设计计算

2.1夹送辊张力计算

板栅张力的大小会对板栅的质量造成影响。如果板栅张力过大,不仅会导致板栅出现变形,甚至断裂;如果过小,则会对板栅矫直过程造成影响,同时还会出现打滑等现象,从而导致板栅无法正常成型,影响下一施工步骤等,具体夹送张力计算公式如下所示:

2.2张力辊张力计算

对张力辊进行张力计算要位于脱模之后,只有处理过后,才可将相关张力辊送入夹送机,其中张力辊1的包角设为a,经过与张力辊发生摩擦后,从而带动张力辊进行旋转。具体入口以及出口张力计算如下所示:

T=T0euα

式中:T为入口张力(N);T0为出口张力(N);e为自然对数;

3结构设计

3.1辊缝调整及动力传送机构

夹送辊共由两个可上下移动的夹送辊组成,其中下夹送辊要采取相关措施进行固定。在夹送过程中夹送机辊的间距并不是固定的,而是要通过板栅的不同厚度进行及时调整。如果用连轧机辊间距调节法替代此种调整方式,存在成本过高以及占地面积超过施工面积等劣势。而采用选修齿轮传动的方式不仅调节效果更明显,而且造价更低,因为在调节过程中,涉及范围非常小,所以这种方式更适用于对辊缝的调整,且能够及时适应中心距变化,同时还能改善成本过高以及施工面积过大等劣势,但是此种设计仅在中心距保持固定不定的基础上才可进行,当中心距发生变化时,齿轮将不能正常工作,从而产生冲击等,甚至会对齿轮造成磨损。

为了使夹送机构能够保持正常工作,采用轴承与弹簧结合的方式可以有效对辊间距进行调节,从而避免因为辊间距调节不到位而影响夹送机构正常工作的现象发生。上夹送辊与轴承之间通过重力以及平衡力进行结合。当调节为T型螺母时,螺杆会随着螺母的调解而发生移动,从而实现对上夹送辊位置的有效控制,以此保证辊间距的调节符合设计要求。

在板栅连铸生产过程中,因为板栅的实际厚度通常比较大,而辊缝的宽度通常略小,所以当两者接触时,会使弹簧产生弹性力,并与上夹送辊之间发生相互作用,最终产生夹送力。除此之外,弹簧的弹性力并不是固定不变的,会随着板栅厚度不同而发生改变,当板栅厚度发生变化时,会对弹簧产生不同的挤压,从而使弹簧受力发生变化,其中辊缝及夹送力的大小会随着弹簧受力大小的改变进行自动调整变化。当板栅厚度有所增加时,辊缝会随着厚度的增加而增大;同时,因为弹簧压缩会对夹送力产生影响,导致夹送力变大;反之,夹送力也会随着板栅厚度的减小而减小。

夹送机双驱动辊结构是由电动机带动主动轮转动后,同时对动轮进行传送,直至形成反向旋转后才得以顺利运行的。其中齿轮连杆组合机构第二惰轮浮动,在保证间距调整完成以及中心距不变的情况下对第二惰轮轴与第一惰轮轴进行连接,具体连接模式如图2所示。齿轮副之间进行精确啮合,可以有效避免对齿轮产生冲击波,从而减少对齿轮造成磨损,以此增加齿轮使用寿命等。

因为夹送机构在运行过程中比较平稳,不会表现出明显的冲击性,所以并不会影响整个运行过程,而齿轮连杆机构的使用非常符合夹送机构对噪音以及使用寿命的需求,进一步为夹送机构的平稳运行奠定基础。

3.2整体结构

因为夹送机表面覆盖一层橡胶层,在夹送过程中橡胶容易出现变形,从而会对板栅造成损坏,为了避免这种现象的发生,可以对铸造过程中产生的毛刺进行处理,避免因为毛刺的出现而对板栅造成进一步破坏。

保证夹送机正常工作的前提是保证夹送辊速度平稳,而对齿轮转速进行测定可以实现对夹送辊速度的有效控制,从而有利于实现对整体控制系统的速度检测,能够进一步保证结构完整性。除此之外为了使电机一直保持微电动,要采取一定措施对速度进行控制,并根据电流所产生的反馈效应,从而使最终夹送辊的电流达到“零”,以此来保证电机的正常工作,从而保证齿轮的转速符合施工设计要求。

在蓄电池板栅连铸试验过程中,因为总体调节范围较小,所以夹送机在运行过程中可以保持平稳转速,且具有噪音低以及占地面积小的优点。

4结语

本文以理论力学作为参考依据,对夹送机的设计进行各方面分析以及计算。一方面采取轴承和弹簧结合的方式,使缝隙宽度更标准化。另一方面采用齿轮连杆机构实现对动力的传送,相比较与其他传送设施,不仅操作更简单,而且整体运行更加平衡,还可以避免飞边现象的发生。又因为夹送机构在运行过程中比较平稳,不会表现出明显的冲击性,所以并不会影响整个运行过程,而齿轮连杆机构的使用非常符合夹送机构对噪音以及使用寿命的需求,进一步为夹送机构的平稳运行奠定基础。且这种夹送机构更易于操作,相比较于同类夹送机构,此种夹送机构性价比更高,更符合板栅制造技术的设计需求,在保证施工质量的同时,能够提升整体施工效率。

参考文献

[1]郭强,王会强,丁晔,等.蓄电池连续制带板栅合金性能的研究[J].蓄电池,2013,50(02):58-62.

[2]李万全,高长银,刘江,等.蓄电池板栅连铸机研制[J].中国机械工程,2012,23(01):106-108.

[3]李万全,高长银,刘江.蓄电池板栅连铸机输铅管结构设计[J].现代制造工程,2011(01):128-129.

论文作者:胡思亮

论文发表刊物:《城镇建设》2019年第09期

论文发表时间:2019/7/23

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